Нажав кнопку "Принять все файлы cookie", вы соглашаетесь с сохранением файлов cookie на вашем устройстве для улучшения навигации по сайту, анализа его использования и помощи в наших маркетинговых усилиях. Дополнительная информация
Настройки файлов cookie
Нажав кнопку "Принять все файлы cookie", вы соглашаетесь с сохранением файлов cookie на вашем устройстве для улучшения навигации по сайту, анализа его использования и помощи в наших маркетинговых усилиях. Дополнительная информация
Присоединяйтесь к нам, чтобы изучить популярные модели OCR, способы преобразования изображений в текст и их роль в приложениях искусственного интеллекта и компьютерного зрения.
Многие предприятия и цифровые системы опираются на информацию из документов, таких как отсканированные счета, идентификационные карты или рукописные формы. Но когда эта информация хранится в виде изображения, компьютеру сложно искать, извлекать или использовать ее для решения различных задач.
Однако благодаря таким инструментам, как компьютерное зрение- область искусственного интеллекта, позволяющая машинам интерпретировать и понимать визуальную информацию, - превращать изображения в текст становится гораздо проще. В частности, оптическое распознавание символов (OCR)- это технология компьютерного зрения, которая может использоваться для обнаружения и извлечения текста.
Модели OCR обучены распознавать текст в различных форматах и преобразовывать его в редактируемые и доступные для поиска данные. Они широко используются в системах автоматизации документооборота, проверки личности и сканирования в режиме реального времени.
В этой статье мы рассмотрим, как работают модели OCR, популярные модели с открытым исходным кодом, где они используются, общие области применения и ключевые соображения для реального использования.
Что такое OCR?
Модели OCR разработаны для того, чтобы помочь машинам читать текст из визуальных источников, подобно тому, как мы читаем печатный или рукописный текст. Эти модели принимают такие исходные данные, как отсканированные документы, изображения или фотографии рукописных заметок, и превращают их в цифровой текст, который можно искать, редактировать или использовать в программных системах.
Если раньше системы OCR следовали строгому шаблону, то современные модели OCR используют глубокое обучение для распознавания текста. Они могут легко распознавать различные виды шрифтов, языки и даже неровный почерк при работе с низкокачественными изображениями. Благодаря этим достижениям модели OCR стали ключевой частью автоматизации в таких отраслях, где много текста, как финансы, здравоохранение, логистика и государственные службы.
Модели OCR отлично подходят для изображений с четким и структурированным текстом, однако они могут столкнуться с проблемами, когда текст появляется рядом со сложными изображениями или в динамичных сценах. В таких случаях модели OCR можно использовать вместе с моделями компьютерного зрения, например Ultralytics YOLO11.
YOLO11 может обнаруживать определенные объекты на изображении, такие как знаки, документы или этикетки, помогая находить текстовые области до того, как OCR будет использован для извлечения фактического содержания.
Например, в автономных автомобилях YOLO11 может обнаружить знак "Стоп", а затем OCR может прочитать текст, позволяя системе точно интерпретировать как объект, так и его значение.
Теперь, когда мы выяснили, что такое OCR, давайте рассмотрим, как на самом деле работают модели OCR.
Прежде чем модель OCR будет использована для чтения и извлечения текста из изображения, оно обычно проходит два важных этапа: предварительную обработку и обнаружение объектов.
Сначала изображение очищается и улучшается с помощью предварительной обработки. Основные методы обработки изображений, такие как повышение резкости, подавление шума, регулировка яркости или контрастности, применяются для улучшения общего качества изображения и облегчения обнаружения текста.
Далее используются задачи компьютерного зрения, такие как обнаружение объектов. На этом этапе определяются объекты, представляющие интерес и содержащие текст, - например, номерные знаки, уличные указатели, бланки или удостоверения личности. Идентифицируя эти объекты, система выделяет области, в которых находится значимый текст, подготавливая их к распознаванию.
Только после этих шагов модель OCR начинает свою работу. Сначала она берет обнаруженные области и разбивает их на более мелкие части, выделяя отдельные символы, слова или строки текста.
Используя методы глубокого обучения, модель анализирует формы, узоры и расстояния между буквами, сравнивает их с тем, что она узнала в процессе обучения, и предсказывает наиболее вероятные символы. Затем она реконструирует распознанные символы в связный текст для дальнейшей обработки.
Рис. 2. Понимание того, как работает OCR. Изображение автора.
Популярные модели OCR с открытым исходным кодом
Когда вы создаете приложение для компьютерного зрения, связанное с извлечением текста, выбор правильной модели OCR сводится к таким факторам, как точность, поддержка языков и то, насколько легко она вписывается в реальные системы.
Сегодня многие модели с открытым исходным кодом обеспечивают необходимую разработчикам гибкость, мощную поддержку сообщества и надежную производительность. Давайте рассмотрим некоторые из наиболее популярных вариантов и то, что их отличает.
Tesseract OCR
Tesseract - одна из самых распространенных на сегодняшний день моделей OCR с открытым исходным кодом. Первоначально она была разработана в лабораториях Hewlett-Packard в Бристоле, Англия, и Грили, Колорадо, в период с 1985 по 1994 год. В 2005 году HP выпустила Tesseract как программное обеспечение с открытым исходным кодом, а с 2006 года она поддерживается компанией Google при постоянном участии сообщества разработчиков.
Одна из ключевых особенностей Tesseract - способность работать с более чем 100 языками, что делает его надежным выбором для многоязычных проектов. Постоянные усовершенствования повысили его надежность при чтении печатного текста, особенно в структурированных документах, таких как формы и отчеты.
Рис. 3. Распознавание текста с помощью Tesseract OCR(источник).
Tesseract обычно используется в проектах, связанных со сканированием счетов, архивированием документов или извлечением текста из документов со стандартными макетами. Лучше всего он работает, когда качество документа хорошее, а макет не сильно меняется.
EasyOCR
EasyOCR - это библиотека OCR с открытым исходным кодом на базе Python, разработанная компанией Jaided AI. Она поддерживает более 80 языков, включая латиницу, китайский, арабский и кириллицу, что делает ее универсальным инструментом для многоязычного распознавания текста.
Разработанный для работы как с печатным, так и с рукописным текстом, EasyOCR отлично работает с документами, отличающимися по макету, шрифту или структуре. Такая гибкость делает его отличным вариантом для извлечения текста из различных источников, таких как квитанции, уличные знаки и формы с разноязычным вводом.
Построенный на PyTorch, EasyOCR использует методы глубокого обучения для точного обнаружения и распознавания текста. Он эффективно работает как на CPU, так и на GPU, что позволяет масштабировать его в зависимости от задачи - будь то локальная обработка нескольких изображений или работа с большими партиями файлов на более мощных системах.
Будучи инструментом с открытым исходным кодом, EasyOCR получает регулярные обновления и улучшения, вносимые сообществом, что помогает ему оставаться актуальным и адаптируемым к широкому спектру реальных потребностей OCR.
PaddleOCR
PaddleOCR - это высокопроизводительный набор инструментов OCR, разработанный компанией Baidu, который объединяет обнаружение и распознавание текста в единый оптимизированный конвейер. Поддерживая 80 языков, он может работать со сложными документами, такими как квитанции, таблицы и формы.
Отличительной особенностью PaddleOCR является то, что он построен на базе фреймворка глубокого обучения PaddlePaddle. Фреймворк PaddlePaddle был разработан для простой, надежной и масштабируемой разработки и развертывания моделей ИИ. Кроме того, PaddleOCR обеспечивает высокую точность даже на низкокачественных или загроможденных изображениях, что делает его хорошим выбором для реальных задач OCR, где важны точность и надежность.
Кроме того, PaddleOCR обладает высокой степенью модульности, позволяя разработчикам настраивать свои конвейеры, выбирая конкретные компоненты обнаружения, распознавания и классификации. Благодаря хорошо документированным Python API и сильной поддержке сообщества, это гибкое, готовое к производству решение для широкого спектра OCR-приложений.
Другие популярные модели OCR с открытым исходным кодом
Вот некоторые другие широко используемые модели OCR с открытым исходным кодом:
MMOCR: Разработанный для более сложных проектов, MMOCR может распознавать текст, а также понимать, как он расположен на странице. Он идеально подходит для работы с таблицами, многоколоночными макетами и другими визуально сложными документами.
TrOCR: построенный на трансформаторах, тип модели глубокого обучения, особенно хорошо понимающий последовательности текста, TrOCR отлично справляется с длинными отрывками и беспорядочными, неструктурированными макетами. Это надежный выбор, когда контент читается как непрерывный язык, а не как отдельные метки.
Общие области применения моделей OCR
По мере того как технология OCR становится все более совершенной, ее роль выходит далеко за рамки базовой оцифровки. Фактически, модели OCR теперь используются в различных отраслях промышленности, которые зависят от текстовой информации. Вот некоторые способы применения OCR в реальных системах:
Юридическая отрасль и электронного поиска: Юридические фирмы применяют OCR для сканирования тысяч страниц юридических документов, делая контракты, судебные документы и доказательства доступными для поиска, что ускоряет процесс обнаружения и анализа.
Здравоохранение: Больницы используют модели OCR для оцифровки записей пациентов, интерпретации рукописных рецептов и эффективного управления лабораторными отчетами. Это упрощает административные задачи и повышает точность медицинских рабочих процессов.
Сохранение истории: Музеи, библиотеки и архивы применяют OCR для оцифровки старых книг, рукописей и газет, сохраняя ценное культурное наследие и делая его доступным для поиска исследователями.
Проверка удостоверений личности и паспортов: Многие цифровые системы регистрации и путешествий полагаются на OCR для извлечения ключевых данных из документов, выданных государством. Более быстрая проверка личности и меньшее количество ошибок при ручном вводе приводят к улучшению качества обслуживания пользователей и повышению безопасности.
Рис. 5. Сканер на основе OCR для проверки подлинности паспорта.(источник).
Плюсы и минусы моделей OCR
Модели OCR прошли долгий путь с тех пор, как были впервые придуманы в 1950-х годах. Теперь они стали более доступными, точными и адаптируемыми к различному контенту и платформам. Вот основные преимущества, которыми обладают современные модели OCR:
Улучшение доступности: OCR помогает сделать содержимое более доступным, преобразуя печатные материалы в форматы, читаемые программами чтения с экрана для пользователей с ослабленным зрением.
Улучшает машинное обучение конвейеры: Он действует как мост, превращающий неструктурированные визуальные данные в структурированный текст, что делает их пригодными для последующего использования в моделях машинного обучения.
Извлечение без шаблонов: Расширенный OCR больше не требует жестких шаблонов - он может интеллектуально извлекать информацию, даже если макеты документов отличаются друг от друга.
Несмотря на свои преимущества, модели OCR все же сталкиваются с некоторыми проблемами, особенно если исходные данные не идеальны. Вот некоторые распространенные ограничения, о которых следует помнить:
Чувствительность к качеству изображения: OCR лучше всего работает с четкими изображениями; размытые или темные фотографии могут повлиять на результаты.
Затруднения с определенным почерком или шрифтами: Вычурный или неаккуратный почерк может сбить с толку даже самых лучших моделей.
Постобработка все еще необходима: Даже при высокой точности результаты OCR часто нуждаются в проверке или очистке человеком, особенно для важных документов.
Основные выводы
OCR позволяет компьютерам считывать текст с изображений, что дает возможность использовать эту информацию в цифровых системах. Он играет ключевую роль в обработке документов, знаков и рукописных заметок и полезен там, где важны скорость и точность.
Модели OCR также часто работают вместе с такими моделями, как Ultralytics YOLO11, которые могут обнаруживать объекты на изображениях. Вместе они позволяют системам понимать, что и где написано. По мере совершенствования этих технологий OCR становится основной частью того, как машины интерпретируют и взаимодействуют с миром.